Mô hình giám sát, điều khiển ao nuôi tôm thông minh
Khi các thông số môi trường trong nuôi tôm vượt ngưỡng cho phép, hệ thống sẽ tự động cảnh báo tại chỗ và qua điện thoại di động cũng như tự động ngắt/mở các thiết bị cần thiết.
Hệ thống nói trên nằm trong là đề tài “Nghiên cứu thiết kế mô hình giám sát, điều khiển ao nuôi tôm thông minh” của các bạn sinh viên Phạm Lương Hoàn, Phan Văn Đông, Phạm Thanh Toàn, Lê Thị Ny, Hoàng Phi Long (trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế).
Giải pháp mới cho người nuôi tôm
Trong những năm gần đây, nghề nuôi trồng thủy sản, trong đó có nuôi tôm ở Việt Nam đã có những bước phát triển mới. Tuy nhiên, việc quản lý, giám sát môi trường nuôi tôm nhằm kiểm soát dịch bệnh và nâng cao chất lượng tôm vẫn chưa được người dân quan tâm đúng mức.
Thêm vào đó, mặc dù hiện nay trên thị trường có nhiều thiết bị giám sát, quản lý môi trường nuôi tôm nhưng có giá thành quá cao mà không mang lại hiệu quả.
"Các thiết bị này có nhược điểm là hoạt động thủ công, không theo một quy trình cụ thể, không liên tục, không cảnh báo sớm khi thời tiết thay đổi đột ngột... Do đó, nhóm mình đã thực hiện đề tài để đáp ứng sự cần thiết của hệ thống tự động quản lý nuôi trồng thủy sản, đồng thời hướng tới kiểm soát dịch bệnh, nâng cao giá trị sản phẩm, góp phần mở rộng thị trường xuất khẩu, nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nuôi tôm”, bạn Phạm Lương Hoàn chia sẻ.
Hệ thống ao nuôi tôm bao gồm hệ thống 3 bể nước bằng nhựa cứng, hệ thống quạt nước có 3 quạt nước và điều khiển bằng một động cơ, van xả nước điện, mái che tự động, bộ điều khiển, các cảm biến nhiệt độ không khí, nhiệt độ nước, pH và module sim.
Theo tìm hiểu, các bạn đã mất 3 tháng để thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống giám sát, tự động điều khiển các thông số như độ pH, nhiệt độ nước, nhiệt độ không khí, điều tiết nước… trong mô hình ao nuôi tôm có diện tích 2 m2. Việc nghiên cứu, chế tạo thành công mô hình này là tiền đề để ứng dụng hệ thống nuôi tôm công nghiệp, nuôi tôm giống trong nhà kính, nhà lưới.
Hệ thống mái che tự động. Ảnh: NVCC.
Nuôi tôm thời công nghệ cao
Với ao nuôi tôm thông minh này, khi các thông số môi trường trong nuôi tôm vượt ngưỡng cho phép, hệ thống sẽ tự động cảnh báo tại chỗ và qua điện thoại di động; tự động đóng ngắt các thiết bị chấp hành (mái che tự động, van xả nước, quạt nước) theo chương trình định trước hoặc trong những trường hợp cần thiết.
“Hệ thống chạy quạt nước sẽ tự động kiểm tra nhiệt độ nước trong ao nuôi. Nếu nhiệt độ lớn hơn 30oC thì hệ thống quạt nước sẽ hoạt động. Nếu nhiệt độ nhỏ hơn 30oC thì hệ thống quạt nước sẽ ngừng hoạt động. Còn hệ thống đóng, mở mái che hoạt động khi nhiệt độ không khí trong ao nuôi tôm từ 23oC đến 32oC. Mái che được đóng lại khi nhiệt độ báo về nhỏ hơn 23oC để giữ ấm cho tôm và lớn hơn 32oC để chống nóng cho tôm”, Phạm Thanh Toàn cho hay.
Ngoài ra, hệ thống có đóng xả nước ở các bể phụ vào và ra bể chính. Nếu nồng độ pH trong nước của bể chính nuôi tôm lớn hơn 8,0 thì van điện ở hai bể sẽ tự động mở ra và xả nước xuống cả bể chính và bể phụ.
Các thông số nhiệt độ và pH sẽ được gửi đến người quản lý khi môi trường thay đổi thông qua tin nhắn điện thoại di động. Dù không có mặt trực tiếp tại ao nuôi tôm nhưng người quản lý vẫn biết được các thông số về môi trường để có hướng xử lý thích hợp.
Sau 3 tháng nghiên cứu, các bạn đã cho ra đời hệ thống giám sát, tự động điều khiển các thông số môi trường trong mô hình ao nuôi tôm có diện tích 2 m2. Ảnh: Nhật Tuấn.
Ưu điểm của hệ thống là hoạt động ổn định, giá thành rẻ hơn so với thị trường. Việc ứng dụng công nghệ cao giúp hạn chế tối đa các tác động của môi trường đến tôm nuôi, từ đó thu được năng suất cao.
“Hệ thống này rất phù hợp với các cơ sở nuôi tôm trong phòng thí nghiệm, nuôi tôm giống và nuôi tôm công nghiệp trong điều kiện thiên nhiên khắc nghiệt”, Phạm Lương Hoàn cho biết.
Nhóm có dự định sẽ tiếp tục nghiên cứu để ứng dụng thực tế với quy mô nuôi trồng diện tích lớn hơn, lựa chọn các loại cảm biến đúng tiêu chuẩn và đảm bảo chất lượng khi áp dụng vào thực tế. Ngoài ra, nhóm cũng đang nghiên cứu thêm các cảm biến khác để đo được độ mặn, hàm lượng oxy hòa tan, độ kiềm, độ trong, NH3, H2S, hàm lượng kim loại nặng…
Nhóm tác giả nhận giải Nhất giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học cấp Đại học Huế. Ảnh: Nhật Tuấn.